7 - Instituto Geofísico del Perú

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W. Villena decir, indica cuan parecidos son el valor de la ganancia de transducción GT (que considera S12) y GTU (que considera S12≈0). 116 U = ( 1 S − S 12 21 2 S11 S 22 S )( 1− S 11 2 22 Para justificar el uso del diseño unilateral, U debe ser lo mas pequeña posible. En el límite, GT es igual a GTU, por lo que S12= 0 y el error de considerar lo anterior, es nulo. ( 1 Figura de ruido G G −2 T −2 + U ) ≤ ≤ ( 1− U ) TU La Figura de ruido (NF) de una red es una cantidad usada como “Figura de mérito” para comparar el ruido en una red con el ruido en una red ideal (que no genera ruido). Por lo tanto, NF es una medida de la degradación de la relación señal a ruido (SNR) entre los puertos entrada y salida de una red (Bowick, 1982). Si el sistema está conformado por varias etapas en cascada, la Figura de ruido total es: F TOTAL F2 −1 F3 −1 Fn −1 = F1 + + + ... + G G G G G ... G 1 donde “F”, llamado “factor de ruido”, es la Figura de ruido expresada en forma lineal. Es por eso que la NF de la primera etapa determina la NF de todo el sistema. 1 2 ) 1 2 n APLICACION En base a la teoría explicada, el diseño del pre-amplificador se dividió en tres partes: elección del número de etapas amplificadoras, medición de los parámetros “S” y diseño del equipo en base a los parámetros medidos. Elección del número de etapas amplificadoras La etapa de entrada debe tener las siguientes funciones: soportar los eventuales picos de sobrevoltaje que puedan ocurrir y presentar una impedancia de entrada tal que se logre la máxima transferencia de potencia y la mínima Figura de ruido posibles. Por eso, en esta etapa lo más conveniente es usar el nuvistor 7895. La función principal de la segunda etapa es de amplificación, por lo que el dispositivo activo usado debe poseer una alta ganancia además, por lo tanto una buena opción es usar el GaAsFET MGF1302. Así, se puede lograr una ganancia de 30dB, que es uno de los objetivos del presente trabajo. Parámetros “S” del nuvistor 7895 y del GaAsFET MGF1302 Los parámetros “S” obtenidos son los mostrados en la Tabla 1:
Tabla 1. Parámetros “S” medidos para el nuvistor 7895 y el GaAsFET MGF1302 a 50MHz Parámetro S 11 S 21 S 12 S 22 Dispositivo Activo Nuvistor 7895 MGF1302 0.34∠−6.5 o 0.92∠−3.4 o 0.02∠19 o 0.97∠−6.8 o 0.97∠−5.3 o 5.88∠−135 o 0.013∠13 o 0.57∠−3 o Estabilidad del nuvistor y GaAsFET Para el nuvistor 7895 se tiene: K Nuv 1− S = 2 11Nuv 2 S − S 12Nuv 2 22Nuv S >1 21Nuv + Δ 2 Nuv = 1. 14 Por lo tanto, sean cuales sean los elementos conectados a la entrada y salida del nuvistor, éste no oscilará. Para el GaAsFET MGF1302 se tiene: K FET 1− S = 2 11FET 2 S − S 12FET 2 22FET S
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